• 제목/요약/키워드: Thermal vacuum test

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인공위성 탑재품 수준 열진공 시험에 대한 열해석 모델의 개발과 환경시험 결과를 이용한 검증 (Development and Verification of Thermal Analysis Model for Thermal Vacuum Test of Satellite Components)

  • 김상호;서현석;유재호;한은수;김태경;김형동;허환일
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권8호
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    • pp.842-847
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    • 2010
  • 본 연구는 인공위성 탑재품 열진공 시험시 적용된 열환경 조건, 탑재품 시험용 열진공 챔버의 형상, 위성체 내부의 열환경들을 고려하여 열진공 시험 과정을 모사하는 수치해석모델을 설계하여 열해석을 수행하였다. 피시험체인 탑재품과 열진공 챔버 구성요소의 시간에 따른 온도 변화를 보여주는 과도적(Transient) 해석 결과를 구할 수 있다. 열해석에 의한 성능향상 설계를 반영하여 업그레이드한 열진공 챔버를 이용한 탑재품 환경시험을 수행하였으며, 시험 결과와 열해석 결과에 대한 비교/검증을 수행하였다.

저궤도위성 광학탑재체의 지상 열진공 시험을 위한 예비 열해석 (Preliminary Thermal Analysis for LEO Satellite Optical Payload's Thermal Vacuum Test)

  • 이종률;허환일;김상호;장수영;이덕규;이승훈;최해진
    • 한국항공우주학회지
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    • 제39권5호
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    • pp.466-473
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    • 2011
  • 인공위성의 열제어는 인공위성이 운용궤도상에서 겪는 고진공, 극한의 온도변화 환경에서 위성 구성품의 온도변화를 허용한계 온도 범위 내에서 유지하는데 목적이 있다. 본 연구에서는 저궤도 관측위성(LEO)의 광학탑재체에 대한 열해석 과정으로 열진공 시험 조건, 열진공 챔버의 형상, 위성 탑재체 내부의 열적 환경을 고려하여 열해석 모델을 구성하고 궤도 조건에 따른 열해석을 수행하였다. 또한 광학탑재체의 지상 열진공 시험 조건에 따른 열해석 수행하여 열진공 시험을 위한 시험조건을 정립하였다.

정지궤도 위성의 열평형 시험 모델링 및 예비 예측 (THERMAL BALANCE MODELLING AND PREDICTION FOR A GEOSTATIONARY SATELLITE)

  • 전형열;김정훈
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2009년 춘계학술대회논문집
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    • pp.142-147
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    • 2009
  • COMS (Communication, Ocean and Meteorological Satellite) is a geostationary satellite and has been developing by KARI for communication, ocean and meteorological observations. It will be tested under vacuum condition and very low temperature in order to verify thermal design of COMS. The test will be performed by using KARI large thermal vacuum chamber, which was developed by KARI, and the COMS will be the first flight satellite tested in this chamber. The purposes of thermal balance test are to correlate analytical model used for design evaluation and predicting temperatures, and to verify and adjust thermal control concept. KARI has plan to use heating plates to simulate space hot condition especially for radiator panels such as north and south panels. They will be controlled from 90K to 273K by circulating GN2 and LN2 alternatively according to the test phases, while the shroud of the vacuum chamber will be under constant temperature, 90K, during all thermal balance test. This paper presents thermal modelling including test chamber, heating plates and the satellite without solar array wing and Ka-band reflectors and discusses temperature prediction during thermal balance test.

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시험 데이터 기반 소형 열진공챔버 시스템 식별에 관한 연구 (A Study on System Identification of Small Thermal Vacuum Chamber Based on Test Data)

  • 박성욱;김승균
    • 한국항공우주학회지
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    • 제49권5호
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    • pp.407-415
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    • 2021
  • 인공위성의 부품은 발사 전 지상에서의 우주 궤도환경 하에서의 성능검증이 필수적이다. 본 논문은 열진공시험을 위한 위성 부품 및 소형 열진공챔버 간의 전도, 복사, 열손실 및 내부 발열의 열환경을 고려한 모델식을 설계하였다. 최근 한국항공우주연구원에서 수행된 열진공시험 20건의 시험데이터를 이용한 시스템 식별을 수행하였다. 시험품 기능시험의 발열이 일정하지 않는 경우를 제외하고 시스템 식별의 정확성을 확인함으로써 개발된 모델식이 유효함을 검증하였다.

우주 열환경 모사용 소형 극저온 블로워 설계 및 성능평가 (Design and Performance Test of a Cryogenic Blower for Space Thermal Environment Simulation)

  • 서희준;안성민;허환일
    • 한국항공우주학회지
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    • 제41권10호
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    • pp.833-839
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    • 2013
  • 위성체는 지상에서 우주환경시험을 거쳐 기능 및 작동상태를 점검해야 하며, 이를 위해서는 우주환경을 모사 할 수 있는 우주환경 모사장비가 필요하다. 위성체 및 위성체의 부품 성능을 검증하기 위해 사용되는 열진공 챔버는 진공용기, 진공시스템, 열제어 시스템 등으로 구성이 된다. 특히, 고온 및 극저온의 열환경을 모사하는 열제어 시스템이 열진공 챔버의 핵심이라고 할 수 있으며, 열제어 시스템의 성능은 극저온 블로워의 성능에 의해 결정된다. 본 논문에서는 극저온 블로워의 유동 해석과 블레이드의 구조해석을 통해 원심팬을 설계 하였으며, 구동부와 유체부의 열전달 방지를 위한 열장벽, 모터의 과열 방지를 위한 냉각 시스템 등이 설계되었으며, 이는 열해석을 통해 검증 되었다. 최종적으로 성능실험을 수행하여 극저온 블로워의 성능을 확인하였다.

대형우주모사장비(${\Phi}8m{\times}L10m$) 열교환 슈라우드 설계 (Thermal Shroud Design of a Large Space Simulator(${\Phi}8m{\times}L10m$))

  • 조혁진;문귀원;이상훈;서희준
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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    • pp.1236-1240
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    • 2004
  • Thermal vacuum test for satellites should be performed before launch to verify the feasibility of satellites' operation in a harsh space environment which is represented as an extremely cold temperature and vacuum condition. A large space simulator(${\Phi}8m{\times}L10m$) has been demanded to accomplish the thermal vacuum test for the huge satellites designed in compliance with the national space program of Korea. In this paper, the design and calculation of thermal shroud which is the core part of large space simulator were discussed. The characteristics of the large space simulator being constructed at Korea Aerospace Research Institute(KARI) were depicted.

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저궤도위성 광학탑재체의 열진공시험 결과를 이용한 열해석 모델 보정 (The Correlation of Thermal Analysis Model using Results of LEO Satellite Optical Payload's Thermal Vacuum Test)

  • 김민재;허환일;김상호;장수영;이덕규;이승훈;최해진
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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    • pp.620-621
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    • 2010
  • 우주공간에서 임무를 수행하는 인공위성이 궤도상에서 원활하게 작동할 수 있도록 열모델의 보정과정을 통하여 열해석 모델을 검증하는 과정이 이루어진다. 본 연구에서는 열해석 모델을 검증하는 과정으로 지상 열진공시험결과를 이용하여 요구조건을 충족시키기 위하여 열모델의 보정을 수행하였다.

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인공위성 개발을 위한 유닛 열시험 개요와 실제 (Overview of Thermal Test and Practice in Developing Satellite)

  • 서정기;장태성;차원호
    • 한국항공우주학회지
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    • 제41권11호
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    • pp.915-920
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    • 2013
  • 인공위성 내부 유닛들이 위성에 실장 되기 위해서는 각 위성 프로그램에서 요구하는 다양한 환경시험을 반드시 통과해야 한다. 최근 타 분야의 기술이 우주분야로 이전되면서 다양한 인공위성 탑재체들이 개발되고 있다. 하지만, 타분야 개발자의 경우 우주개발에 대한 경험 및 이해부족으로 발사 및 우주환경시험을 수행함에 있어 다양한 문제점을 접하게 된다. 본 기술논문에 위성개발 각 단계에서 수행되는 열시험의 개념을 서술하여 우주분야 기술개발을 처음으로 수행하는 개발자가 열시험을 준비하는데 실제적인 도움을 주고자 한다.

위성 열평형 시험에서 챔버 벽 영향에 관한 연구 (A Study on Chamber Wall Effect in the Satellite Thermal Balance Test)

  • 김동운;장영근
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권12호
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    • pp.90-95
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    • 2006
  • 위성 열평형 시험에 사용하는 열진공 챔버의 벽은 흑체 거동을 하는 우주공간과는 달리 위성의 복사 에너지를 완벽하게 흡수하지 못하고 일부를 반사한다. 챔버의 크기가 작을수록 이러한 챔버 벽 효과는 커지는 것으로 알려져 있다. 이것은 시험비용을 줄이기 위해 대형 챔버를 사용하기 힘든 소형위성의 개발에 걸림돌이 된다. 본 연구에서는 챔버 벽 효과를 예측하고 이를 보정하기 위한 정량적인 분석을 진행하였다. 그 결과로 챔버 벽 효과에 의한 온도 오차를 계산하여 시험 데이터를 보정할 수 있게 하였다. 또, 최적 면적비를 정의하여 소형위성의 열평형 시험용 열진공 챔버의 크기를 정하는데 기준을 마련하였다. 덧붙여 챔버 벽을 투명한 재질로 코팅하여 챔버 벽 효과를 줄일 수 있는 방안에 대해 이론적인 분석을 수행하였다.

단열성 시험 방법을 통한 진공유리의 구성 및 필러 배치에 따른 열 성능 평가 (The Evaluation of Thermal Performance of Vacuum Glazing by Composition and the Pillar Arrangement through Test Method of Thermal Resistance)

  • 조수;김석현;엄재용
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제35권1호
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    • pp.61-68
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    • 2015
  • The advanced counties effort to the supplement of the zero energy buildings for the global building energy saving. In the middle of the development of passive technology, the government has to effort to the energy saving of buildings by enhanced performance of the window thermal insulation. By the method of enhanced performance of window thermal insulation, the use of vacuum double glazing saves the energy consumption in building. This glazing has low U-value(heat transmission coefficient) than normal double glazing. The vacuum glazing enhanced thermal insulation performance by vacuum space of between the glass and glass. For this vacuum glazing, pillar maintain the space between glass and glass. But this structure cause the raising the heat transmission coefficient in pillar approaching glass. This study confirmed the U-value by the test method of thermal resistance for windows and doors. Also this study confirmed the variation of heat transmission coefficient by the structure of vacuum glazing. And this study measured the surface temperature of the vacuum glazing about pillar approaching glass and vacuum space in cool chamber and hot box. That result, this study confirmed U-value of $0.422W/m^2{\cdot}K$ of vacuum glazing. Also this study confirmed U-value of $0.300{\sim}0.422W/m^2{\cdot}K$ by various the structure of vacuum glazing. And this study confirmed the heat flow in pillar approaching glass.